一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘制造技术

本发明专利技术涉及盾构机技术领域，尤其是一种电动盾构机的动力电池分配电策略，包括动力电池管理机构；与动力电池管理机构电连接的驱动控制机构，所述驱动控制机构用于单独控制电动盾构机驱动电机的工作状态；与动力电池管理机构电连接的挖掘控制机构；与动力电池管理机构电连接的运土控制机构，所述运土控制机构用于单独控制电动盾构机运土电机的工作状态。一种电动盾构机的挖掘刀盘，包括若干个交错分布的挖掘刀具、硬度传感器，所述挖掘刀具包括硬岩刀具、软岩刀具。本控制方法解决了电动盾构机的电耗高、运营成本高和动力电池使用寿命短等缺点，以及解决了电动盾构机实际使用工况难以控制的缺点。制的缺点。制的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘


[0001]本专利技术涉及盾构机
，尤其涉及一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘。

技术介绍

[0002]盾构挖掘机简称为盾构机，用于挖掘地铁隧道、矿井挖掘和海底隧道的工具。目前市场上使用的电动盾构机，通常行驶系统、挖掘系统和运土系统都用同一个电机，往往在电机启动时，盾构机的行驶系统、挖掘系统和运土系统都同时开启，没有根据实际的使用工况有针对性地只开需要执行的工作系统，造成电耗增加，使其的运营成本增加，同时缩短了动力电池的使用寿命；在控制油门时，往往会出现行驶系统、挖掘系统和运土系统的运行速度会同时增加或同时减小，这样使盾构机在使用中很难控制其实际使用工况。同时盾构机的挖掘刀盘比较单一，不能针对地壳的软、硬岩层进行调整，或在遇到不同硬度的岩层时需要更换刀盘，导致工作效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中指出的问题，而提出的一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种电动盾构机的动力电池分配电策略，包括动力电池管理机构；
[0006]与动力电池管理机构电连接的驱动控制机构，所述驱动控制机构用于单独控制电动盾构机驱动电机的工作状态；
[0007]与动力电池管理机构电连接的挖掘控制机构，所述挖掘控制机构用于单独控制电动盾构机挖掘电机的工作状态；
[0008]与动力电池管理机构电连接的运土控制机构，所述运土控制机构用于单独控制电动盾构机运土电机的工作状态。
[0009]所述动力电池管理机构包括高压动力电池、整车控制器、电池管理系统、主回路保险、主回路继电器和压力传感器。
[0010]所述整车控制器与所述电池管理系统通讯连接，所述整车控制器根据整车使用工况将控制逻辑发送给电池管理系统。
[0011]所述电池管理系统对动力电池的状态进行监控和管理，同时所述电池管理系统控制主回路继电器的通断。
[0012]所述驱动控制机构包括与驱动电机电连接的驱动预充继电器、驱动预充电阻、驱动继电器、驱动油门控制开关；
[0013]所述电池管理系统根据整车控制器控制策略的要求，先控制驱动预充继电器的吸合，预充完成后，电池管理系统控制驱动继电器的吸合，使驱动电机处于工作状态，电动盾构机处于行驶状态；
[0014]和/或人工操作驱动油门控制开关控制电动盾构机的行驶速度。
[0015]所述挖掘控制机构包括与挖掘电机电连接的挖掘预充继电器、挖掘预充电阻、挖掘继电器、挖掘油门控制开关；
[0016]所述电池管理系统根据整车控制器控制策略的要求，先控制挖掘预充继电器的吸合，预充完成后，电池管理系统控制挖掘继电器的吸合，使挖掘电机处于工作状态，电动盾构机处于挖掘工作状态；
[0017]和/或人工操作操作挖掘油门控制开关控制挖掘电机的旋转速度。
[0018]所述运土控制机构包括与运土电机电连接的运土预充继电器、运土预充电阻、运土继电器、运土油门控制开关。
[0019]所述电池管理系统根据整车控制器控制策略的要求，先控制运土预充继电器的吸合，预充完成后，电池管理系统控制运土继电器的吸合，使运土电机处于工作状态，将挖掘产生的土石运输到盾构机外面。
[0020]和/或人工操作操作运土油门控制开关，来控制运送土石速度的快慢。
[0021]所述运土控制机构包括压力传感器，所述整车控制器接收到压力传感器的压力信号，判断电动盾构机内部是否承装土石，从而决定是否启动运土控制机构。
[0022]还包括辅助电源机构、钥匙开关，所述辅助电源机构包括铅酸低压电池和DCDC所述铅酸低压电池用于给整车控制器、电池管理系统提供低压电源，所述铅酸低压电池用于对DCDC提供唤醒电源，当所述钥匙开关接通后，唤醒整车控制器和电池管理系统，并由铅酸低压电池持续给整车控制器、电池管理系统提供低压电源；
[0023]所述DCDC被唤醒后持续为所述铅酸低压电池补电。
[0024]所述铅酸低压电池用于对主回路继电器提供低压电源；
[0025]和/或所述铅酸低压电池用于对驱动继电器提供低压电源；
[0026]和/或所述铅酸低压电池用于对挖掘继电器提供低压电源；
[0027]和/或所述铅酸低压电池用于对运土继电器提供低压电源。
[0028]一种电动盾构机的挖掘刀盘，包括若干个交错分布的挖掘刀具、硬度传感器，所述硬度传感器与所述动力电池管理机构电连接，所述挖掘刀具包括硬岩刀具、软岩刀具；所述硬度传感器是用于测量地壳岩层硬度；
[0029]所述硬岩刀具包括钝刀锏，所述钝刀锏内部设置有槽孔，所述槽孔内部设置有能够伸出或者收缩的快刀片，所述槽孔内部固定安装有固定挡板一，所述快刀片上部通过弹簧一与固定挡板一固定在一起，所述弹簧一内部设有线圈一；
[0030]位于所述槽孔内一侧滑动连接有挡板二，所述挡板二远离快刀片的一端与槽孔内壁之间连接有弹簧二；所述弹簧二内部设置线圈二，滑动所述挡板二能够打开槽孔或者封闭槽孔；
[0031]所述挖掘刀盘不工作或在挖掘硬岩层时，所述快刀片收缩隐藏在钝刀锏的槽孔内；所述挖掘刀盘挖掘软岩层时，所述快刀片伸出槽孔。
[0032]所述线圈一和所述线圈二与所述动力电池管理机构电连接。
[0033]本专利技术提出的一种电动盾构机的动力电池分配电策略，有益效果在于：本控制策略中驱动电机、挖掘电机和运土电机均具有单独的控制模块，可以根据所需启动相应的控制机构，相对于传统同步式控制方式，本控制方法解决了电动盾构机的电耗高、运营成本高
和动力电池使用寿命短等缺点，以及解决了电动盾构机实际使用工况难以控制的缺点。
[0034]电动盾构机的挖掘刀盘，有益效果在于：通过改造挖掘刀盘的结构和配电策略，解决了挖掘刀盘工作效率低下的缺点。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的电气原理示意图；
[0036]图2为本专利技术的刀盘的挖掘刀具和硬度传感器示意图；
[0037]图3为挖掘刀具的快刀片收缩到槽孔内部的三视图；
[0038]图4为挖掘刀具的快刀片伸出到槽孔外部的三视图；
[0039]图5为挖掘刀具的快刀片收缩到槽孔内部的剖视图；
[0040]图6为挖掘刀具的快刀片伸出到槽孔外部的剖视图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0042]参照图1，一种电动盾构机的动力电池分配电策略，包括动力电池管理机构1；与动力电池管理机构1电连接的驱动控制机构2，驱动控制机构2用于单独控制电动盾构机驱动电机24的工作状态；与动力电池管理机构1电连接的挖掘控制机构3，挖掘控制机构3用于单独控制电动盾构机挖掘电机34的工作状态；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动盾构机的动力电池分配电策略，其特征在于，包括动力电池管理机构(1)；与动力电池管理机构(1)电连接的驱动控制机构(2)，所述驱动控制机构(2)用于单独控制电动盾构机驱动电机(24)的工作状态；与动力电池管理机构(1)电连接的挖掘控制机构(3)，所述挖掘控制机构(3)用于单独控制电动盾构机挖掘电机(34)的工作状态；与动力电池管理机构(1)电连接的运土控制机构(4)，所述运土控制机构(4)用于单独控制电动盾构机运土电机(44)的工作状态。2.根据权利要求1所述一种电动盾构机的动力电池分配电策略，其特征在于，所述动力电池管理机构(1)包括高压动力电池(11)、整车控制器(12)、电池管理系统(13)、主回路保险(14)、主回路继电器(15)和压力传感器(16)；所述整车控制器(12)与所述电池管理系统(13)通讯连接，所述整车控制器(12)根据整车使用工况将控制逻辑发送给电池管理系统(13)；所述电池管理系统(13)对动力电池(11)的状态进行监控和管理，同时所述电池管理系统(13)控制主回路继电器(15)的通断。3.根据权利要求2所述一种电动盾构机的动力电池分配电策略，其特征在于，所述驱动控制机构(2)包括与驱动电机(24)电连接的驱动预充继电器(21)、驱动预充电阻(22)、驱动继电器(23)、驱动油门控制开关(25)；所述电池管理系统(13)根据整车控制器(12)控制策略的要求，先控制驱动预充继电器(21)的吸合，预充完成后，电池管理系统(13)控制驱动继电器(23)的吸合，使驱动电机(24)处于工作状态，电动盾构机处于行驶状态；和/或人工操作驱动油门控制开关(25)控制电动盾构机的行驶速度。4.根据权利要求2所述一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘，其特征在于，所述挖掘控制机构(3)包括与挖掘电机(34)电连接的挖掘预充继电器(31)、挖掘预充电阻(32)、挖掘继电器(33)、挖掘油门控制开关(35)；所述电池管理系统(13)根据整车控制器(12)控制策略的要求，先控制挖掘预充继电器(31)的吸合，预充完成后，电池管理系统(13)控制挖掘继电器(33)的吸合，使挖掘电机(34)处于工作状态，电动盾构机处于挖掘工作状态；和/或人工操作操作挖掘油门控制开关(35)控制挖掘电机(34)的旋转速度。5.根据权利要求2所述一种电动盾构机的动力电池分配电策略及其挖掘刀盘，其特征在于，所述运土控制机构(4)包括与运土电机(44)电连接的运土预充继电器(41)、运土预充电阻(42)、运土继电器(43)、运土油门控制开关(45)；所述电池管理系统(13)根据整车控制器(12)控制策略的要求，先控制运土预充继电器(41)的吸合，预充完成后，电池管理系统(13)控制运土继电器(43)的吸合，使运土电机(44)处于工作状态，将挖掘产生的土石运输到盾构机外面；和/或人...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，刘强，孙仁诣，张波，
申请(专利权)人：安徽和鼎机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：